Для реакции образования водорода из натрия применим уравнение:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Молярная масса натрия (Na) = 23 г/моль
Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль

Масса натрия 40 г соответствует:

n(на) = m(Ma) / M(Ma) = 40 г / 23 г/моль ≈ 1,74 моль

Из уравнения реакции видно, что на каждые 2 моль Na выделяется 1 моль H2. Значит, количество выделившегося водорода:

n(H2) = 1,74 моль / 2 ≈ 0,87 моль

Масса выделившегося водорода:

m(H2) = n(H2) M(H2) = 0,87 моль 2 г/моль = 1,74 г

Массовая доля водорода в конечном растворе:

m(H2) / (m(H2) + m(на) + m(воды)) 100% = 1,74 г / (1,74 г + 40 г + 240 г) 100% ≈ 0,61%

Итак, масса выделившегося водорода составляет примерно 1,74 г, а массовая доля водорода в конечном растворе составляет примерно 0,61%.